تحقیق و بررسی در مورد پمپ حرارتی20

اختصاصی از اینو دیدی تحقیق و بررسی در مورد پمپ حرارتی20 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

پمپ حرارتی

×      هدف:

بررسی سیکل تراکمی و اثر پارامترهای مختلف بر عملکرد آن و مقایسه سیکل واقعی با سیکل ایده آل

×      خلاصه:

پمپ حرارتی وسیله است که به دو منظور از آن استفاده می شود یکی به عنوان یک دستگاه سرماساز و دیگر به عنوان یک دستگاه گرم کننده.

یک پمپ حرارتی از اجزایی همچون کمپرسور،اواپراتور،کندانسور،مبرد و شیر فشار شکن تشکیل شده است. مبرد در اغلب این پمپ ها R-12 می باشد. در یک پمپ حرارتی مبرد کم فشار وارد اواپراتور شده و در یک تحول فشار ثابت حرارت محیط راجذب کرده و سپس وارد کمپرسور شده و در یک تحول آیزنتروپیک فشارش توسط کمپرسورافزایش می یابد تا حرارتی را که جذب کرده در کندانسور پس دهد که این تحول نیز آدیاباتیک است. سپس مبرد وارد شسر فشار شکن شده ودر یک تحول آنتالپی ثابت ( h3=h4 ) که نقطه 3 نقطه ورودی به شیر و نقطه 4 نقطه خروجی از شیر است. کاهش فشارداده و دوباره وارد اواپراتور شده و سیکل را از ابتدا شروع می کند. هر پمپ حرارتی دارای یک ضریب عملکرد است که در صورت استفاده از پمپ به صورت یک گرم کننده یا سرد کننده به صورت زیر محاسبه می شود:

در حالتی که از آن به عنوان گرم کننده استفاده کنیم

و حال اگر ازآن به عنوان سرد کننده استفاده کنیم

که qH گرمای منتقله در کندانسور و ql گرمای منتقله در کندانسور و wc کار ورودی کمپرسور بوده که هر سه بر واحد جرم می باشند.

×      مقدمه:

گرما عبارت است از حرکت مولکولی. تمام اشیاء از مولکولهای بسیار کوچکی تشکیل یافته اند که بطور دائم و با سرعت در حرکتند.هر چه گرما کاهش یابد حرکت مولکولی نیز کاهش پیدا می کند.و اما سرما واژه ایست نشان دهنده حرارت کم،سرما خود به خود تولید نمی شود بلکه حرارتی است که از جسم گرفته می شود و این حالت سرما نام دارد. حرارت همیشه از یک جسم گرمتر به سوی یک جسم سردتر حرکت می کند یعنی از گرمای بیشتر به سمت گرمای کمتر جریان می یابد. حال اگر بخواهیم این عمل را برعکس کنیم و حرارت را از یک جسم با دمای پایین تر گرفته و آن را سردتر کرد با ید از یک پمپ حرارتی استفاده کنیم.کلیه سیستمهای تبرید پمپ حرارتی می باشند که حرارت را ار یک سطح با درجه حرارت پائین جذب وآن را به یک سطح با درجه حرارت بالا تخلیه می کنند.

عمل سرد کردن یا صنعت حفظ مواد غذلیی با استفاده از سرما برای اولین بار در قرن هجدهم از اهمیت اقتصادی برخوردار گردید. یخ مصنوعی برای اولین بار بطور تجربی در سال 1820 ساخته شد ولی تکامل تولید یخ مصنوعی تا سال 1834 بطول انجامید جاکوب پرکینز(jacob perkins) مهندس آمریکایی برای اولین بار دستگاهی برای تولید یخ مصنوعی اختراع کرد که پیشرو دستگاههای سرد کننده کمپرسی و مدرن امروزی است.گر چه میشل فاراده (michel faraday) در سال 1824 اصول سرد کردن از نوع جذبی را کشف نمود ولی در سال 1855 یک مهندس آلمانی اولین مکانیزم سرد کننده از نوع جذبی را تولید کرد. سیستم مکانیکی سرد کننده خانگی برای اولین بار در سال 1910 به وجود آمد.ج.ام.لارسن در سال 1913 یک دستگاه خانگی دستی ساخت و بالاخره در سال 1918 اولین یخچال اتوماتیک ساخت کارخانه کلویناتور وارد بازارهای آمریکا گردید.

از دستگاهای سرد کننده مکانیکی بعنوان یخچال خانگی ،سرد کننده های تجارتی،تهویه مطبوع،تنظیم کننده رطوبت هوا،سرد کننده مواد غذایی،خنک کننده در مراحل مختلف تولید و موارد دیگر استفاده می شود.

پمپ های حرارتی اغلب در اشکال وسیعی به کار می روند. چهار نوع از این پمپ ها را به این ترتیب می توان نام برد:

×      پمپ های حرارتی یکپارچه با سیکل برگشت پذیر

×      پمپ های حرارتی ناحیه ای برای ساختمانهای متوسط و برزگ

×      پمپ های حرارتی با کندانسور دو دسته ای

×      پمپ های حرارتی صنعتی

هر چهار نوع کاربردهای مشترکی دارند اما هر یک پاسخگوی شرایط به خصوصی می باشند. برای درک چگونگی کار یک دستگاه سرد کننده، دانستن خصوصیات فیزیکی و حرارتی مکانیزم بکار رفته برای گرفتن حرارت ،دارای اهمیت زیادی است.حال به توضیحی کوتاه در مورد عمل سرد کردن در یک یخچال می پردازیم.

در یک یخچال حرارت از لا به لای لا یه ها ی عایق و هنگامی که درب یخچال باز می شود به درون آن نشت می کند. این حرارت درون یخچال بوسیله واسطه خنک کننده که درون سیستم سرد کننده(اواپراتور) وجود دارد جذب می شود.(شکل 1) واسطه سرد کننده(مایع سرما ساز) در هنگام جذب حرارت از مایع به حالت گاز تغییر شکل پیدا می کند. پس از جذب حرارت و تبدیل واسطه خنک کننئه به گاز،این گاز توسط تلمبه به خارج دستگاه سرد کننده هدایت می شود.سپس این گاز فشرده شده و حرارت آن در اثر فشار زیاد و سرد شدن در کندانسور گرفته می شود. واسطه سرد کننده آن قدر به جریان خود و انجام سیکل ادامه می دهد تا درجه حرارت مطلوب در درون یخچال بوجود آید و پس از آن پمپ حرارتی از کار باز می ایستد

کمپرسور h1-h2s می باشد. قابل توجه است که با در نظر گرفتن قانون اول ترمودینامیک(w=h1-h2+q) ،h1-h2 امکان دارد از کار ورودی به کمپرسور کمتر یا بیشتر باشد. اگر q مثبت باشد یعنس حرارت از محیط به کمپرسور انتقال یابد،h1-h2 کمتر از کار ورودی است و اگر q منفی باشد حرارت از کمپرسور به محیط منتقل شود،h1-h2 بیشتر از کار ورودی کمپرسور است.

فرایند3-2:

در این فرایند ابتدا بخار super heat و سپس بترتیب تقطیر و دبی می شود. در اینجا مقدار گرما بر واحد جرم h2-h3 از مبرد به آب منتقل می شود که این خروجی قابل استفاده پمپ حرارتی است.

فرایند4-3:

فرایند انتالپی ثابت (h3=h4). البته بدلیل انتقال حرارت در شیر انبساط، مقدار h4 کمی بیشتر از مقدار h3 است که از این مقدار صرفنظر می نمائیم. در فرایند انبساط(4-3) R-12 از مایع فشار بالا به مایع اشباع فشار پایین با درصدی از بخار می شود.

فرایند1-4:

با انتقال حرارت از محیط به R-12 در اواپراتور، آنتالپی R-12 ازh4 به h1 تبدیل می شود و سوپر هیت می گردد. حرارت منتقله(بر واحد جرم) مساوی h1-h4 است.

قابل توجه است که افت فشار در لوله های اواپراتور ناچیز است.

اما در مورد ضریب عملکرد با توجه به داده های آزمایش می توان این نتیجه گیری را کرد که با افزایش دمای اواپراتور ظرفیت و راندمان سیستم تبرید به طور قابل ملاحظه ای بهبود می یابد، بدیهی است یک سیستم تبرید بایستی همواره برای کار در بالاترین دمای ممکن اواپراتور طراحی شده باشد. هر چند تاثیر تغییر دمای تقطیر بر روی ظرفیت و راندمان سیکل تبرید به مراتب کمتر از تاثیر تغییرات دمای اواپراتور باشد.عملا نباید آن را ناچیز شمرد.

در مورد علل خطا در آزمایش می توان به عواملی همچون خطای شخص، خطای محیط،خطای وسایل مورد استفاده قرار گرفته در آزمایش و خطای محاسباتی اشاره کرد.

به عنوان مثال می توان به انتقال خرارت در وسایل آزمایش به عنوان یک عامل خطا اشاره کرد. این انتقال حرارت را در لوله ها به دلیل عایق بندی میتوان صرفنظر کرد ولی در کمپرسور که یک فرایند آیزنتروپیک را طی می کند نمی توان صرفنظر کرد. یا در 3 مرتبه اول که ما آزمایش را با فن خاموش انجام دادیم برفکهای موجود بر روی اواپراتور مانع انتقال مناسب حرارت از محیط به مبرد می شد در موقع خواندن عدد از روی وسایل به دلیل اینکه عقربه ای بودند و با دقتهای بالایی درجه بندی نشده بودند موقعی که عقربه بین دو دجه بود باید عدد پایینی یا بالایی را می خواندیم که این خود نیز باعث خطا می شد. و دیگر می توان به عامل صروصدای موتوهای بنزینی، دیزلی و کمپرسور اشاره کرد که در موقع انتفال اعداد خوانده شده به کسی که در حال نوشتن اعداد است دچار خطا شده و اعداد کمی بالا و پایین می شوند.

برای بهبود کیفیت دز این آزمایش باید از دستگاههای اندازه گیری دیجیتالی بجای دستگاههای مکانیکی استفاده کرد. و اینکه یک روتاتور برای محاسبه دبی آب در این دستگاه قرار داده شود.

و کمپرسور را عایق بندی کرده تا حرارت منتقل نشود.

قانون دوم ترمودینامیک متضمن این مفهوم است  که یک فرایند فقط در یک جهت معین پیش می رود و در جهت خلاف آن قابل وقوع نیست. این محدودیت برای جهت وقوع یک فرایند, مختصه قانون دوم است.اگرسیکلی متناقض با قانون اول ترمودینامیک نباشد, دلیلی براین نیست که آن سیکل حتماً اتفاق می افتد. همین امر منجر به تنظیم قانون دوم ترمودینامیک شده است. دو بیان کلاسیک از قانون دوم ترمودینامیک وجود دارد که هر دو بیانگر یک مفهوم اساسی هستند: بیان کلوین- پلانک و بیان کلازیوس ,  بیان کلوین- پلانک بر پایه توضیح عملکرد موتورهای حرارتی است وبیان می دارد که غیرممکن است وسیله ای بسازیم که در یک سیکل عمل کند و در عین حال که با یک مخزن تبادل حرارت دارد اثری بجز صعود وزنه داشته باشد. این بیان از قانون دوم ترمودینامیک در بر گیرنده این مضمون است که غیر ممکن است که یک موتور حرارتی مقدار مشخصی حرارت را از جسم درجه حرارت بالا دریافت کند و همان مقدار نیز کار انجام دهد. بیان کلازیوس نیز یک بیان منفی است و اعلام می دارد که غیر ممکن است وسیله ای بسازیم که در یک سیکل عمل کند و تنها اثر آن انتقال حرارت از جسم سردتر به جسم گرمتر باشد. این بیان بر پایه توضیح عملکرد پمپهای حرارتی می باشد و دربرگیرنده این مفهوم است که  نمی توان یخچالی ساخت که بدون کار ورودی عمل کند. هر دو بیان کلاسیک از قانون دوم ترمودینامیک نوعاً بیانهای منفی هستند و اثبات بیان منفی ناممکن است. درباره قانون دوم ترمودینامیک گفته میشود  "هر آزمایش مربوطی که صورت گرفته به طور مستقیم یا غیرمستقیم ﻤﺆید قانون دوم بوده و هیچ آزمایشی منجر به نقض قانون دوم نشده است. همانگونه که ذکر شد تنها گواه ما بر صحت قانون دوم ترمودینامیک آزمایشات گوناگونی است که همگی درستی این قانون را ﺘﺄیید می کنند. با این همه در ترمودینامیک کلاسیک سعی می کنند نشان دهند که اثبات معادل بودن دو بیان کلوین- پلانک و کلازیوس دلیلی بر صحت قانون دوم ترمودینامیک است. در حالیکه این امر درستی قانون دوم را اثبات نمی کند. در اثبات اینکه دو بیان فوق الذکر معادل یکدیگرند از یک مدل منطقی بهره جسته می شود که می گوید: " دو بیان,  معادل هستند اگر صحت هر بیان منجر به صحت بیان دیگر گردد  و اگر نقض هر بیان باعث نقض بیان دیگر شود."  

فراوردههای عایق کاری حرارتی 21 ص

اختصاصی از اینو دیدی فراوردههای عایق کاری حرارتی 21 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

فرآورده‌های عایق‌کاری حرارتی جدید

هدف از عایق‌کاری حرارتی، کاهش گرمای انتقال یافته یا به حداقل رساندن اثرات شیوه‌های جداگانه انتقال حرارت است و فرآورده های جدید سعی در تحقق بهتر این هدف دارد چندی پیش دوره‌های تخصصی آموزش آشنایی با مصالح ساختمانی جدید در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن برای گروهی از متخصصان و دست‌اندرکاران امر ساختمان برگزار شد.بخشی از این دوره آموزشی به فرآورده‌های عایق‌کاری حرارتی جدید در ساختمان اختصاص داشت که سهراب ویسه و ناهید خدابنده در این دوره‌های آموزشی به ارایه این مباحث و معرفی عایق های حرارتی جدید پرداختند. شرح این مباحث در پی می آید. اگر عایق به درستی نصب شود، انتقال گرما که از طریق جدارهای ساختمان انجام می‌شود کاهش می‌یابد. هدف از عایق‌کاری حرارتی، کاهش گرمای انتقال یافته یا به حداقل رساندن اثرات شیوه‌های جداگانه انتقال حرارت است. برای مثال عایق پتویی پشم شیشه یا یک تخته صلب پلی استایرن که فضای خالی دیوار دو جداره را پر می‌کند، انتقال حرارت را با تبدیل فضای خالی به تعداد زیادی فضاهای هوایی بسیار کوچک کم می‌کند. فضاهای هوایی کوچک حرکت هوا را کاهش داده و جریان همرفت را به حداقل می‌رساند تا از توان عایق‌کاری هوای ساکن استفاده شود. به طور کلی اثربخشی یک فرآورده‌ عایق‌کاری حرارتی به نوع مصالح و در نتیجه ضریب هدایت حرارتی، چگالی و ضخامت آن بستگی دارد. این موارد باید همراه با سایر مشخصات لازم از جمله شماره استاندارد ویژگی فرآورده‌ مربوط، مقاومت‌های مکانیکی و خواص انتقال بخار آب روی برچسب فرآورده‌ عایق‌کاری حرارتی ثبت شود. چند نوع عایق حرارتی تجاری برای دستیابی به مقاومت حرارتی مورد نیاز در دسترس است. انواع اصلی عایق‌های موجود در کشور پشم شیشه، پشم سنگ، پشم سرباره، پلی استایرن منبسط، فوم پلی یورتان صلب و فرآورده‌های پرلیت منبسط است. سایر عایق‌های رایج در کشورهای صنعتی عبارتند از: فرآورده‌های فوم فنولیک، فرآورده‌های پشم و الیاف چوب، فرآورده‌های پشم و پنبه و فرآورده‌های شیشه سلولی. در استاندارد اروپا (EN) برای فرآورده‌های عایقکاری زیر استاندارد ویژگی جداگانه وجود دارد: فرآورده‌های پشم معدنی مصنوعی، فرآورده‌های پلی استایرن منبسط ساخته شده در کارخانه فرآورده‌های فوم پلی استایرن اکسترود شده ساخته شده در کارخانه فرآورده‌های فوم پلی یورتان صلب ساخته شده در کارخانه فرآورده‌های فوم فنولیک ساخته شده در کارخانه فرآورده‌های پشم چوب ساخته شده در کارخانه فرآورده‌های پرلیت منبسط ساخته شده در کارخانه فرآورده‌های الیاف چوب ساخته شده در کارخانه فرآورده‌های پشم پنبه ساخته شده در کارخانه فرآورده‌های شیشه سلولی ساخته شده در کارخانه انواع مصالح و فرآورده‌ عایق حرارتی شرح داده شده در زیر به عنوان جایگزین برای انواع متداول آنها مطرح شده است: پشم شیشه جدید بعضی از تولیدکنندگان اخیرا فرآورده‌های عایقکاری نوار پشم شیشه با چگالی متوسط و زیاد تولید می‌کنند که مقاومت حرارتی آنها قدری بیشتر از انواع قدیمی است. فرآورده‌های سنگین‌تر برای قسمت‌های عایقکاری با فضای خالی محدود مورد نظرند. یکی از تولیدکنندگان، یک محصول عایق الیافی غیرسنتی را بازاریابی می‌کند. این محصول ترکیبی از دو نوع شیشه است که با هم ذوب می‌شوند. همان طور که دو ماده در طی تولید سرد می‌شوند پیچ و تاب‌های اتفاقی مواد را به وجود می‌آورند. این باعث می‌شود که مواد، تحریک پوستی کمتری ایجاد کند. این محصول نیازی به چسباننده شیمیایی برای چسباندن الیاف به هم ندارد. همچنین در یک روکش استوانه‌ای پلاستیکی سوراخ‌دار عرضه می‌شود که حمل و نقل را آسان می‌سازد. انواع مختلفی از پشم شیشه فله‌ای نیز وجود دارد که برای استفاده با دستگاه‌های دمنده عایق در نظر گرفته شده‌اند. بعضی تولیدکنندگان ادعا می‌کنند که مواد بازیافتی بیشتری به کار می‌برند تا بتوانند در رقابت با تولید‌کنندگان دیگر پیشی گیرند. با این وجود، همه آنها عملکرد حرارتی مشابهی دارند. یکی از انواع اصلی «در پتو دمیده» نام دارد. این شبیه به نوع سلولزی «اسپری _ تر» است که در آن ماده با یک چسبنده لاتکس مخلوط می‌شود، با آب کمی‌ تر می‌شود تا چسب فعال شود. سپس آن را به داخل فضای خالی می‌دمند، آزمایش‌ها نشان داده‌اند که دیوارهای عایقکاری شده با سیستم BIB بسیار بهتر از انواع عایق پشم شیشه (مانند عایق‌نواری) پر می‌شوند. پشم معدنی واژه پشم معدنی به سه نوع عایق که از اساس یکسان‌اند، گفته می‌شود: پشم شیشه یا فایبرگلاس که از شیشه بازیافتی ساخته می‌شود پشم سنگ که از بازالت که نوعی سنگ آذرین است به دست می‌آید و پشم سرباره که از سرباره ذوب آهن ساخته می‌شود. بیشتر پشم معدنی تولید شده در ایالات متحده پشم سرباره است. اکثر پشم‌های معدنی شکننده و سست هستند. پشم معدنی نیازی به استفاده از مواد شیمیایی اضافی برای آن که در برابر آتش مقاوم شود، ندارد. اخیرا یک شرکت کانادایی شروع به تولید یک محصول معدنی نوع نواری نرم‌تر کرده است. این محصول سنگین‌تر است و با استاندارد دیوار دو جداره مطابقت بیشتری دارد. اتلاف حرارتی همرفت هوا در آن تا حدی کمتر از فرآورده‌های نواری پشم شیشه متداول است. مقاومت حرارتی آن با عایق سلولزی اسپری شده یا نوارهای پشم شیشه با چگالی زیاد قابل مقایسه است. فوم سیمانی ایرکرته یک عایق سیمانی (بر پایه سیمانی) سیلیکات منیزیم است که به صورت فوم در می‌آید و به داخل فضاهای خالی بسته

دانلود تحقیق کامل درمورد پیل حرارتی 21 ص

اختصاصی از اینو دیدی دانلود تحقیق کامل درمورد پیل حرارتی 21 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

پیل حرارتی

مقدمه

پیلهای حرارتی مهمترین جزء باتری حرارتی به شمار می‌آیند. باتریهای حرارتی ، باتریهایی هستند که بخاطر دارا بودن یک سری ویژگیهای منحصر به فرد ، برای استفاده در اهداف نظامی کاملا مناسب می‌باشند. در این مقاله پیلهای حرارتی معرفی و طبقه بندی می‌شوند. سپس اجزای پیلهای حرارتی شامل آند ، کاتد و الکترولیت این پیلها و مواد تشکیل دهنده آنها معرفی می‌شود. باتری حرارتی یک منبع تولید کننده جریان الکتریکی است که به علت دارا بودن چگالی جریان بالا و قابلیت اطمینان زیاد و عمر طولانی ، به منظور تأمین جریان الکتریکی مورد نیاز در سلاحهای نظامی بکار می‌روند. این جریان الکتریکی بوسیله تعدادی پیل تولید می‌شود. بر حسب اینکه جریان مصرفی مورد نیاز چقدر باشد، تعداد پیلها ، نحو ه آرایش آنها به صورت سری یا موازی و نیز ابعاد الکترودها متفاوت خواهد بود. ساختمان پیل

هر پیل از سه بخش اصلی و سه بخش فرعی تشکیل شده است. اجزای اصلی عبارتند از: کاتد (قطب منفی) ، الکترولیت و آند (قطب مثبت). اجزای فرعی نیز عبارتند از جمع کننده جریان قطب مثبت ، جمع کننده جریان قطب منفی و منابع گرمایی. برخلاف سایر پیلهای شیمیایی که دارای الکترولیت مایع هستند، در پیلهای حرارتی ، الکترولیت در دمای محیط ، جامد و غیر هادی است، لذا در شرایط معمولی پیل غیر فعال خواهد بود. اما زمانی که الکترولیت به صورت مذاب در آید، یونیزه می‌شود و هدایت الکتریکی بسیار زیادی پیدا می‌کند. ابن عامل باعث می‌شود تا واکنش الکتروشیمیایی بین آند و کاتد برقرار شود و جریان الکتریکی در پیل تولید گردد. این جریان توسط جمع کننده‌ها انتقال می‌یابد. الکترولیت زمانی به صورت مذاب در می‌آید که تا دمایی بالاتر از نقطه ذوبش گرم شود. این گرما از طریق منابع گرمایی موجود در لابلای پیلها تأمین می‌شود.

طبقه بندی پیلهای حرارتی

پیلهای حرارتی انواع گوناگونی دارند؛ اما می‌توان بطور کلی آنها را به دو دسته پیلهای لیتیومی و پیلهای کلسیومی تقسیم نمود. طیف گسترده‌ای از مواد به منظور ساخت اجزای پیل مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ ولی نحوه انتخاب آنها باید به گونه‌ای باشد که بتواند بر حسب نیاز ، بهترین سطح ولتاژ و جریان را تأمین نماید. در پیلهای لیتیومی از لیتیم و ترکیبات آن و در پیلهای کلسیومی از کلسیم و ترکیبات آن برای ساخت قطعات اصلی پیل استفاده می‌گردد. محدوده ولتاژ قابل تأمین توسط هر پیل در حدود 1.5 تا 3.5 ولت است.

پیلهای لیتیومی

آند

در این پیلها ابتدا از لیتیوم خالص به عنوان آند استفاده می‌شد؛ اما استفاده از این ماده مشکلاتی را به همراه داشت. لیتیوم خالص بیش از اندازه فعال است و کار کردن با آن آسان نیست. از طرفی دارای نقطه ذوب پایینی است و در دمای 181 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود. در نتیجه در درجه حرارت عملکرد پیل ، به صورت مذاب در می‌آمد و می‌تواند به سمت بیرون نشت پیدا کرده و باعث اتصال کوتاه شدن پیل می‌گردید. به همین دلیل مجبور بودند لیتیوم مذاب را بوسیله یک قطعه اسفنجی مهار نمایند که این کار نیز مشکلاتی را به همراه داشت. لذا دیگر از لیتیوم خالص برای اند استفاده نمی شود، بلکه از آلیاژهای لیتیوم مانند لیتیوم- آلومینیوم و لیتیوم - سیلسیوم برای این منظور استفاده می‌شود. این کار مزایای زیادی دارد: از جمله اینکه نقطه ذوب را افزایش می‌دهد. به گونه‌ای که در درجه حرارت عملکرد پیل ، آند می‌تواند پایداری حرارتی خود را حفظ نماید. از سوی دیگر ساخت و کاربردی کردن آن آسانتر است.بر طبق نمودار فازی لیتیوم - سیلیسیوم ، با افزایش درصد سیلیسیم در آلیاژ ، نقطه ذوب ترکیب حاصل افزایش می‌یابد. بهترین حالت به ازای ترکیب 33 درصد لیتیوم و 67 درصد سیلیسیوم بدست می‌آید که دارای نقطه ذوب 760 درجه است. اما از آنجا که مقدار لیتیوم موجود در این ترکیب کم ایست. برای استفاده به عنوان آند چندان مناسب نیست. برطبق نمودار ، ترکیب 44 درصد لیتیوم و 56 درصد سیلیسیوم مناسبترین آند است؛ چرا که دارای نقطه ذوب 730 درجه است و میزان فعالیت آن نیز به اندازه کافی می‌باشد.

الکترولیت

بطور معمول از نمکهای هالیدی فلزات قلیایی برای ساخت الکترولیت استفاده می‌شود. این کار بخاطر قابلیت هدایت الکتریکی بسیار بالای این نمکها در حالت مذاب است. نقطه ذوب هر یک از این نمکها بالاست. در صورتی که الکترولیت باید دارای نقطه ذوب به نسبت پایینی باشد تا تأمین گرمای لازم برای رسیدن به نقطه ذوب آسان باشد. به همین دلیل از ترکیب یوتکتیک دوگانه یا سه گانه این نمکها استفاده می‌شود. ترکیب یوتکتیک به ترکیبی گفته می‌شود که کمینه نقطه ذوب را به ازای درصد معینی از اجزای تشکیل دهنده‌اش دارا باشد. در پیلهای حرارتی بطور معمول از ترکیب یوتکتیک کلریدهای لیتیوم و پتاسیم به عنوان الکترولیت استفاده می‌شود. نقطه ذوب هر یک از این دو ماده به ترتیب 614 و 790 درجه سانتیگراد است. در حالی که نقطه ذوب ترکیب یوتکتیک آنها برابر با 352 درجه سانتیگراد است.در درجه حرارت عملکرد پیل ، الکترولیت به صورت مذاب در می‌آید و ممکن است به بیرون نشت پیدا کند و از آنجا که هادی است، می‌تواند باعث اتصال کوتاه پیل گردد. به منظور جلوگیری از این پدیده ، مقدار معینی از ماده‌ای که نقطه ذوب بالایی داشته و از

دانلود مقاله کامل درباره مبدل های حرارتی

اختصاصی از اینو دیدی دانلود مقاله کامل درباره مبدل های حرارتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 23

جدول مربوط به FF و FP و مقادیر ارائه شده برای Re در آن جدول است. به عنوان مثال برای Reهای بالاتر از 300 معمولا در روش Bell در محاسبه فاکتورها جریان را آشفته فرض می کنیم که ممکن است با ملاکهای قبلی برای Re تفاوت داشته باشد. که در بررسی جداول بیشتر با آن آشنا می شویم.

بررسی متد تینکر بر میزان و بررسی جریان نشتی است. میدانیم مبدلی یک مدل ایده آل است که هیچگونه جریان نشتی نداشته باشد. زیرا وجود جریان نشتی باعث کاهش میزان انتقال حرارت می گردد.

روش تینکر(Tinker):

جریانات نشتی در یک مبدل عبارتند از:

جریان نشتی بین لوله و بقل

جریان نشتی بین OTL و پوسته

جریان نشای بین بقل و پوسته

جریان نشتی به علت وجود صفحه جداکننده

هر چه میزان نشت سیال بیشتر باشد میزان ضریب انتقال حرارت کاهش پیدا می کند. به همین دلیل طراحی مبدل ها در متد بل مقادیر موجود در درجه اول با لحاظ کردن میزان نشتی در نظر گرفته شده اند.

در زیر شکل کلی جریانات نشتی ممکن در یک مبدل و همچنین نمای کلی یک پوسته را می بینید.

شکل 5-1- مسیرهای نشتی در داخل یک مبدل پوسته- لوله ای

متدبل براساس داده های اطلاعاتی و جداول آنها مورد بررسی قرار می گیرد در متد بل از فرضیات متد تینکر استفاده شده است. جداول متد بل برای مبدل های مختلف و شرایط مختلف در صفحات بعد آورده شده است.

1- اگر فقط یکی از b.sهای ابتدایی با انتهایی بزرگتر از دیگری بود میزان FE از همین جدول خوانده می شود با این تفاوت که Nb مورد استفاده عبارتند از:

+0.5](تعداد بافل های واقعی) Nb=2

2- این حدول برای جریان آشفته در بخشهای متقاطع مرکزی است اگر رژیم جریان آرام باشد داریم:

+1 در حالت آشفته = FE: برای جریان آرام

2

مبدل ایده آل مراه با دسته لوله ایده آل می باشد. بدین صورت که دسته لوله ایده آل طبق تعریف دارای مقطع مستطیلی است مثل Air Coolers که دارای دسته لوله مستطیل شکل است. رابطه محاسباتی آن عبارتند از:

FF و FP از جداول قبل محاسبه شده و FNL فاکتور محاسباتی دسته لوله ایده آل است.

برای ضریب انتقال حرارت پوسته

برای افت فشار

محاسبات مربوط به پوسته F:

تاکنون تمام محتسبات برای پوسته نوع E بوده است. در طراحی با تغییر نوع پوسته محاسبات کمی تغییر می کند همانطور که می دانیم در اشکال قبل معین است پوسته نوع F دارای بافل های طول است که باعث افزایش تعداد گذرهای پوسته در مبدل میگردد. در مقایسه بین پوسته نوع F,E می توان به نکات زیر دست پیدا کرد.

تعداد بافل های پوسته F دو برابر تعداد بافل های پوسته E است

سطح تماس سیال با لوله ها در پوسته F نصف تماس در پوسته E در یک سطح مقطع معین است.

با توجه به مورد فوق سرعت سیال در پوسته F دو برابر پوسته E است. (VF=2VE)

با توجه به روابط ضریب انتقال حرارت در پوسته داریم:

و این یعنی اینکه: P(سرعت جریان متقاطع) در نتیجه که با توجه به می توان نتیجه گرفت که

به همین ترتیب روابطی را برای محاسبه خواهیم داشت که این روابط عبارتند از:

مقادیر r,q,p با توجه به جریان و تجربه حاصل شده اند.

که این مقادیر عبارتند از:

آرام آشفته

36/0 64/0 P

1 75/1 q

1 2 r

نتیجه برای محاسبات پوسته نوع F کافی است که همان محاسبات پوسته E را صورت دهیم و در فرمول های فوق قرار دهیم.

رسوب گرفتگی(Fouling)

رسوب گرفتگی یک مبدل بستگی به نوع ماده و سیال مورد استفاده در داخل لوله و یا داخل پوسته دارد هر چه سیال کثیف تر و رسوب زاتر باشد اثر جرم گرفتگی آن بیشتر می باشد به طور کلی جرم گرفتگی یک مبدل بستگی به نوع مبدل- زمان کارکرد مبدل و سیال مورد استفاده مبدل دارد. رسوب گرفتگی باعث کاهش ضریب انتقال حرارت میشود این امر به دلیل آن است که لایه رسوب یک عامل مزاحم در سر راه انتقال حرارت است به همین دلیل در محاسبات مربوط به تعیین ضریب انتقال حرارت در یک مبدل داریم:

پس در نتیجه:

ارتعاش(Vibration):

یکی از مهمترین پارامترهای طراحی ارتعاش دسته لوله است. ارتعاش دسته لوله باعث می گردد که سر و صدای مبدل افزایش یابد و در اثر ارتعاش دسته لوله بریده شده و به مبدل آسیب میرساند عواملی چون برخورد دسته لوله ها به هم، بریدگی دسته لوله از محل اتصال جوش آن و یا از بین رفتن اتصال جوش آن و یا از بین رفتن اتصال پرچ شده باعث شکستگی دسته لوله می گردد. هر جسم یک فرکانس طبیعی مربوط به خود دارد در صورتیکه موج با همان فرکانس به دسته لوله برسد باعث ارتعاش جسم می گردد به چنین فرکانس طبیعی جسم می گویند فرکانس طبیعی بستگی به جنس و شکل و ساختمان جسم دارد.

معمولا جریان سیال داخل پوسته است که باعث ارتعاش دسته لوله میگردد مکانیزم های ارتعاش عبارتند از:

ضربه های گردابه ای(Vortex shedding)

ضربه های متناوب جریان آشفته(Turbulent buffeting)

چرخش الاستیکی جریان سیال(Parallel flow eddy formation)

سه مورد اول در مورد جریان متقاطع است و مورد آخر در مورد جریان محوری دسته لوله می باشد.

به دلیل اول در مورد متقاطع است و مورد آخر جریان محوری دسته لوله می باشد.

به دلیل اهمیت مکانیزم اول به بحث این مکانیزم می پردازیم.

هنگامیکه سیال به صورت عمودی روی دسته لوله میریزد در پایین دسته لوله میریزد در پایین دسته لوله جریان منطقه wake ظاهر می گردد که گردابه ها شروع به فعالیت میکند. در این منطقه یک ناحیه خلاء وجود دارد که گردابه ها به منطقه خلاء نیرو وارد میکند یک سری نیروها عمودیند و یک سری از نیروها افقی می باشند مرحله ارتعاش دسته لوله هنگامی است که:

Fv=fn

دانلود مقاله کامل درباره تکنولوژی پاشش حرارتی

اختصاصی از اینو دیدی دانلود مقاله کامل درباره تکنولوژی پاشش حرارتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

مقدمه

با توجه به افزایش نرخ تولید و آرآیی تجهیزات ، پدیده هایی مانند سایش

و خوردگی اجزا مختلف ماشین آلالات و سازه ها نیز بطور قابل ملالاحظه ای

رشد یافته ا ست . این موضوع باعث توسعه روشهای سطح پوشانی

شده است تا مقاومت قطعات را نسبت به سایش و خوردگی افزایش

دهد . همچنین با این روشها می توان بسیاری از قطعات فرسوده را

بازسازی نمود و از هزینه تامین قطعات نو آاست .

ایجاد لالایه های سطحی روی قطعات می تواند به منظورها ی متفاوتی

صورت گیرد از جمله می توان به این موارد اشاره آرد :

‐ افزایش مقاومت به سایش

‐ افزایش مقاومت به خوردگی

‐ بهبود خواص سطحی

‐ بهبود هدایت حرارتی یا عایق حرارتی

‐ هدایت یا عایق الکتریکی

‐ بهبود ظاهر قطعه

‐ ترمیم و بازسازی قطعات

٢- فرآیندهای سطح پوشانی :

لالایه های سطحی را میتوان برروش های گوناگون روی قطعات ایجاد نمود .

جدول زیر این فرآیندها را نشان می دهد .

٣- فرآیند سطح پوشانی ترمومکانیکی ( پاشش حرارتی )

در سالهای اخیر فرآیندهای ترمومکانیکی در ساخت قطعات و یا بازسازی

آنها آاربرد زیادی یافته است . این توسعه روز افزون آاربر د ، ب ه دلالایل زیر

می باشد :

‐ در پاشش حرارتی امکان ترآیب مواد گوناگونی بصورت لالایه و سطح

پایه وجود دارد .

‐ بدلیل انعطاف پذیری فرآیند پاشش حرارتی امکان ترمیم بسیاری از

قطعات وجود دارد . در مقایسه با سایر روشهای ترمیم ، پاشش

حرارتی دارای هزینه آمتر و زمان توقف آوتاهتری

می باشد .

‐ قطعه پوشش شده با این روش حرارت آمی می بیند در نتیجه

دچار تغییر میکروساختار و پیچیدگی آمتری می شوند . البته

روشهایی آه با عملیات حرارتی تکمیلی همراه هستند ا ستثنا می

باشند .

‐ آاربرد این روش به ابعاد قطعه بستگی ندارد .

‐ حتی قطعات پیچیده را می توان با رعایت شرایط خاص پوشش داد

.

‐ بسته به نوع پوشش و فرآیند می توان به ضخامتهای مختلف دست

30 است . μm یافت ، حد مینیمم

‐ روش ، مواد و تکنولوژی مورد استفاده در سالهای اخیر توسعه قابل

توجهی یافته است .

بدلیل شرایط خاص فرآیند پاشش حرارتی ، پوششهای ایجاد شده با این

روش رفتار متفاوتی نسبت به مواد متراآم از خود نشان می دهند .

از معایب این روش می توان موارد زیر را فهرست آرد :

‐ تخلخل میکرونی لالایه پوشش

‐ استحکام اتصال محدود لالایه پوشش

‐ حساسیت پوشش نسبت به فشار لبه ها ، خمش و ضربه

‐ محدودیت های موجود ناشی از ابعاد هندسی مانند هنگامی آه

سطح داخلی لوله هایی با قطر آم پوشش می شوند .

١- اصول فرآیند : -٣

پاشش حرارتی شامل فرآیندهایی می شود آه در آنها ذرات ریز مذاب یا

گداخته روی سطح آماده شده یک قطعه پاشیده می شو ند . سطوح پایه

گداخته نمی گردد .

در اثر انرژی حرارتی و جنبشی ذرات ، این ذرات به سطح فلز و ذرات

بعدی متصل می شوند . مکانیزم اصلی اتصال قفل شدن فیزیکی ذرات و

سطح در یکدیگر است .

مکانیزمهای دیگری آه در اتصال دخیل هستند عبارتنداز :

‐ جوش خوردگی سطوح

فرآیندهای شیمیایی و متالورژیکی ( نفوذ ، ترآیب و تشکیل فازهای

جدید )

‐ چسبندگی فیزیکی و شیمیایی